FR2960517A1

FR2960517A1 - Device for ejection of data recorder e.g. flight voice recorder, of aircraft, has flotation device placed in enclosure in fuselage of aircraft, where enclosure is provided with closure flap and electro-magnetic devices

Info

Publication number: FR2960517A1
Application number: FR1002553A
Authority: FR
Inventors: Pierre Bansard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-12-02
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: FR2960517B1

Abstract

The device has a flotation device (5) placed in an enclosure (14) in a fuselage (15) of an aircraft. The enclosure is provided with a closure flap (18) and electro-magnetic devices (20) providing closure and/or opening of a distressing component such that the distressing component allows ejection of a data recorder (1) under the action of a spring (16). The distressing component is triggered by interpreting digital alarm signal analysis or by action buttons to set security to pilots and crew.

Description

DISPOSITIF D' EJECTION DE BOITES NOIRES EQUIPEES D' UN DISPOSITIF, DE FLOTTAISON. DEVICE FOR EJECTING BLACK BOXES EQUIPPED WITH A FLOTATION DEVICE.

En se référant au brevet N° FR 09 02789 du 08 juin 2009 intitulé "DISPOSITIF PERMETTANT LA FLOTTAISON DES BOITES NOIRES EN CAS DE CRASH D' UN AERODYNE EN MER", Il est évident et indispensable d'assurer l'éjection préalable de ces boites noires pouvant se trouver emprisonnées dans les débris de cet aérodyne, ce qui en en rendait alors difficile si non quasiment impossible leur flottaison. Referring to the patent No. FR 09 02789 of 08 June 2009 entitled "DEVICE FOR FLOTATION OF BLACK BOXES IN CASE OF CRASH OF AERODYNE AT SEA", It is obvious and essential to ensure the prior ejection of these boxes black can be trapped in the debris of this aircraft, which then made difficult if not almost impossible their flotation.

Un crash d'aérodyne peut avoir pour origine divers motifs tels qu'une explosion en vol, une survitesse ou une sous - vitesse entraînant par une absence de contrôle du pilotage un atterrissage ou un amerrissage contraint avec dislocation de l'appareil et en absence d'éjection préalable des boites noires, celles-ci elles-ci peuvent donc demeurer difficilement trouvables en mer ce qui c'est malheureusement le cas du vol Rio - Paris.. An aircraft crash may originate from various reasons such as an explosion in flight, an overspeed or an under-speed resulting in a lack of control of the pilot landing or ditching forced with dislocation of the aircraft and in the absence of 'ejection before black boxes, they can therefore remain difficult to find at sea which is unfortunately the case of the flight Rio - Paris ..

Ces boites noires FDR et CVR qui sont, oranges, étanches, blindées, résistantes au feu, à mémoires électroniques, sans pièce mobile et avec autotest, peuvent être de deux types différents soit cylindriques soit encore parallélépipédique ce qui avait été retenu dans le brevet pré- cité et ce, en conformité avec la réglementation du BEA,- Bureau d'Enquêtes et d'Analyses. le F.D.R (Flight Data Recorder - Enregistreur de données avion) permet de restituer la trajectoire, le fonctionnement des équipements, les actions de l'équipage et mémorise jusqu'à 25 heures de données. These black boxes FDR and CVR, which are orange, waterproof, shielded, fire resistant, electronic memories, without moving parts and with self-test, can be of two different types either cylindrical or parallelepipedic what had been retained in the patent pre - city and this, in accordance with BEA regulations, - Bureau of Investigations and Analyzes. the F.D.R (Flight Data Recorder - Aircraft Data Recorder) allows to restore the trajectory, the equipment operation, the actions of the crew and memorizes up to 25 hours of data.

le C.V.R ( Cockpit Voice Recorder) enregistre en boucle les conversations du cockpit dont l'échange entre les membres d'équipage, les échanges entre l'équipage et les organismes de contrôle et cette boite noire repart à zéro toutes les deux heures en enregistrant à nouveau pendant deux heures et en cas de crash, les informations émises pendant les deux heures précédant ce crash sont stockées par la boite noire. the CVR (Cockpit Voice Recorder) records in loop the conversations of the cockpit including the exchange between the crew members, the exchanges between the crew and the control organisms and this black box starts from scratch every two hours by recording at again for two hours and in case of crash, the information issued during the two hours preceding this crash are stored by the black box.

Un émetteur de localisation fixé sur ces boites, se déclenche dès après le crash en émettant un signal toutes les secondes pendant 30 jours A transmitter of location fixed on these boxes, triggers soon after the crash by emitting a signal every second during 30 days

Elles sont disposées sur l'aérodyne ; le CVR à l'arrière et le FDR dans la 40 queue afin de les éloigner des réservoirs d'essence et des structures qui pourraient les endommager. They are arranged on the aerodyne; the CVR at the rear and the FDR in the tail to keep them away from fuel tanks and structures that could damage them.

A titre d'information, une analyse des 24 messages de détresse Acars (Air-craft Communications Addressing and Reporting System) qui ont été 45 envoyés automatiquement par l'avion au centre de maintenance par les pilotes lors du crash Rio-Paris et qui ont duré 4 minutes, est significative : For information, an analysis of the 24 Air-craft Communications Addressing and Reporting System (ACARS) distress messages that were automatically sent by the aircraft to the maintenance center by the pilots during the Rio-Paris crash and which lasted 4 minutes, is significant:

4h10 - 14 messages, le 1° AUTO FLT AP OFF pilote automatique déconnecté 1 message AUTO FLT anomalies de commandes de vol, 50 1 message F/CTL ALTN LAW mode de navigation-dégradé, 1 2 2 autres FLAG ON CAPT PFD / FLAG ON F / O PFD panne d'écrans 4h10 - 14 messages, the 1st AUTO FLT AP OFF autopilot disconnected 1 message AUTO FLT flight control abnormalities, 50 1 message F / CTL ALTN LAW navigation mode-degraded, 1 2 2 other FLAG ON CAPT PFD / FLAG ON F / O PFD screen failure

4h11 - deux messages annoncent des anomalies d'équipements l'Adiru, l'isis (I'Adiru calcule les données qui permettent à l'avion de déterminer sa position ou sa vitesse ; l'isis est le système de secours qui affiche les indicateurs de base indispensables au pilotage telles qu'altitude, assiette, inclinaison lorsque les écrans de contrôle ne fonctionnent plus) 4h12 - message NAV ADR DISAGREE nouvelle anomalie concernant l'Adiru. 4:11 am - two messages announce equipment anomalies Adiru, isis (Adiru calculates data that allows the aircraft to determine its position or speed, isis is the backup system that displays the indicators basic driving skills such as altitude, trim, tilt when control screens no longer work) 4h12 - message NAV ADR DISAGREE new anomaly concerning the Adiru.

4h13 - message F/CTL PRIMI FAULT et FICTL SECI FAULT, panne des calculateurs donc défaillance lourde. 4h14 - dernier message, cabine dépressurisée, entrée anormale d'air extérieur et les pilotes doivent faire descendre l'avion le plus vite possible jusqu'à une altitude ou l'air redevient respirable, mais les pilotes n'ont apparemment pas pu faire toutes ces opérations, ce qui a probablement conduit au crash en mer, causes que seules les boites noires récupérées pourrait élucider. 4:13 - message F / CTL PRIMI FAULT and FICTL SECI FAULT, failure of the computers thus heavy failure. 4:14 - last message, depressurized cabin, abnormal entrance of outside air and the pilots have to get the plane down as fast as possible to an altitude where the air becomes breathable again, but the pilots apparently could not do all these operations, which probably led to the crash at sea, causes that only the black boxes recovered could elucidate.

Le cas d'un crash imminent est donc très difficile à interpréter : The case of an imminent crash is therefore very difficult to interpret:

Les pilotes qui en sont conscients pourraient mettre alors en oeuvre eux- mêmes, un signal d'alarme déclenchant l'éjection des boites noires ou bien et lors d'une perte d'altitude rapide par exemple avec une ouverture accidentelle dans le fuselage, l'air pressurisé de la cabine de pilotage s'évacue et un malaise avec perte de conscience des pilotes apparaît alors ce qui ne leur permettrait plus de mettre en oeuvre ce signal d'alarme et dans un tel cas, seule une analyse informatique des signaux envoyés aux boites noires pourrait en permettre leur éjection.. Pilots who are aware of this could then implement themselves, an alarm signal triggering the ejection of black boxes or well and during a rapid loss of altitude for example with an accidental opening in the fuselage, pressurized air from the cockpit is evacuated and discomfort with loss of consciousness of pilots appears then what would not allow them to implement this alarm signal and in such a case, only a computer analysis of the signals sent black boxes could allow their ejection ..

On pourrait encore envisager le cas ou les pilotes encore conscients prononcent une phrase de déclenchement telle que " MAYDAY " permettant ainsi l'éjection de ces boites noires par interprétation du message vocal envoyé.. One could also consider the case where the still conscious pilots pronounce a trigger phrase such as "MAYDAY" thus allowing the ejection of these black boxes by interpretation of the sent voice message.

Tous ces signaux de déclenchement doivent donc être traités par un système d'analyse analogique qui peut être inspiré de systèmes existants dans des domaines différents tels que par exemple, un détecteur d'alarme par bruits suspects donnant immédiatement cette alarme. All these trigger signals must therefore be processed by an analog analysis system that can be inspired by existing systems in different areas such as, for example, a suspicious noise alarm detector giving this alarm immediately.

En résumé, les signaux exploitables qui pourraient apparaître, sont de trois ordres : In summary, the exploitable signals that might appear are of three kinds:

. un pilote ou un auxiliaire de vol appui sur un bouton "crash imminent", . l'interprétation des les signaux analysés déduit ce crash imminent, . prononcé du mot MAYDAY et son analyse numérisée. . a pilot or flight attendant pressing a button "imminent crash",. the interpretation of the analyzed signals deduces this imminent crash,. utterance of the word MAYDAY and its digitized analysis.

l'exposé qui va suivre, va prendre en considération tous ces cas. 40 45 50 3 La figure 1 réprésente un aérodyne envol normal.. the following description will take into consideration all these cases. 40 45 50 3 Figure 1 represents a normal flight aerodyne ..

La figure 2 représente l'éjection des boites noires de cet aérodyne dès avant le crash en mer et lesdites boités noires sont repérées, en conformité avec le brevet N° FR 0902789 auxquelles elles sont rattachées, sont repérées Al et A2 et les systèmes flottants repérés 5a et 5b. FIG. 2 represents the ejection of the black boxes of this aircraft from before the crash at sea and said black boxes are marked, in accordance with the patent No. FR 0902789 to which they are attached, are marked Al and A2 and the floating systems identified. 5a and 5b.

La figure 3 représente le mécanisme d'une extrême simplicité proposé par 10 l'invention et qui permet l'éjection des boites noires équipées du système breveté N° FR 0902789 comportant les éléments suivants repérés sur ce brevet : boite noire (1) - filet d'assemblage (2) - ouverture (3) - Balise (4) - système cylindrique (5) comprenant le conduit (6) - la valve de gonflage (7) - r élément cylindrique (8) le joint annulaire (9) - le fond perforé (10) - le bloc 15 soluble (11) - l'émetteur avec antenne (12) et le collier (13). FIG. 3 represents the mechanism of extreme simplicity proposed by the invention and which allows the ejection of the black boxes equipped with the patented system No. FR 0902789 comprising the following elements marked on this patent: black box (1) - net assembly (2) - opening (3) - Beacon (4) - cylindrical system (5) including the duct (6) - the inflation valve (7) - r cylindrical element (8) the annular seal (9) - the perforated bottom (10) - the soluble block (11) - the transmitter with antenna (12) and the collar (13).

Pour permettre l'éjection de la boite noire 1 munie du système 5, cet ensemble qui est disposé dans l'enceinte 14 ménagée sur la surface 15 de tous les aérodynes et qui est fermée par un volet 18 articulé selon 19, comporte un ressort d'éjection 16 et la stabilité de l'ensemble est assuré par une cale par exemple en matière plastique souple 17, tandis que la fermeture du volet 18 est assuré par des dispositifs de fermeture / ouverture 20 du volet 18 de types électro - magnétiques qui lorsqu'ils sont mis en action préventivement juste avant le crash, permettent l'éjection selon la flèche F outre que le câble de liaison 21 qui assure la transmissions des informations à la boite noire, se trouve détaché au moment du crash. To allow the ejection of the black box 1 provided with the system 5, this assembly which is disposed in the chamber 14 formed on the surface 15 of all the aerodynes and which is closed by a flap 18 articulated according to 19, comprises a spring d ejection 16 and the stability of the assembly is provided by a wedge for example of flexible plastic material 17, while the closure of the shutter 18 is provided by closure devices / opening 20 of the shutter 18 of the electromagnetic type which when they are put into action pre-emptively just before the crash, allow the ejection according to the arrow F in addition that the connecting cable 21 which ensures the transmission of information to the black box, is detached at the time of the crash.

Il a été représenté une certaine configuration selon laquelle l'articulation 19 est située en bas, mais elle peut se trouver sur les cotés ou bien en haut sans changer pour autant le principe de fonctionnement du mécanisme d'éjection selon l'invention. It has been shown a certain configuration that the hinge 19 is located at the bottom, but it can be on the sides or up without changing the principle of operation of the ejection mechanism according to the invention.

Les figures 5 et 6 représentent les deux dispositifs 20 proposés pour permettre la fermeture et ou l'ouverture du volet 18 et chacun de ces dispositifs est repéré 20 /a à gauche selon sortie en éjection et 20 lb à droite et chaque dispositif comprend, un élément 20 /a1 et 20 /bl fixé sur la partie 15 du fuselage de l'aérodyne et un autre élément 20 /a2 et 20 /b2 est fixé sur le volet 18. FIGS. 5 and 6 show the two devices proposed to allow the shutter 18 to be closed and / or opened, and each of these devices is marked 20 / a on the left in ejection output and 20 lbs on the right and each device comprises a element 20 / a1 and 20 / bl fixed on the part 15 of the fuselage of the aerodyne and another element 20 / a2 and 20 / b2 is fixed on the flap 18.

Selon l'agencement de ces dispositifs 20 /a et 20 /b, une tige métallique 21 glissant au centre de chaque élément 20 /a1 et 20 /b1 qui est constitué d'une matière non métallique tel qu'en laiton par exemple, et cette tige vient glisser dans la cavité cylindrique de chaque éléments 20 /a2 et 20 /b2 et ce glissement est permis sous l'effet d'un ressort 23 poussant la tige 21 mise alors en butée dans un état de verrouillage des dispositifs 20 /a et 20 /b tel que représenté sur le figure 5 . According to the arrangement of these devices 20 / a and 20 / b, a metal rod 21 sliding in the center of each element 20 / a1 and 20 / b1 which is made of a non-metallic material such as brass for example, and this rod is slid into the cylindrical cavity of each element 20 / a2 and 20 / b2 and this sliding is allowed under the effect of a spring 23 pushing the rod 21 then abutted in a locking state of the devices 20 / a and 20 / b as shown in Figure 5.

Une bobine électrique 22 est enroulée autour de la partie cylindrique de chaque élément 20 /a1 et 20 /bl . 20 25 30 35 40 45 50 1 10 15 20 25 30 35 40 45 Ces bobines provoquent, lorsque qu'elles sont alimentées électriquement et par effet électro - magnétique, un appel des tiges 21 qui viennent alors se placer en butée les dégageant, de leur encastrement dans les éléments 20 /a2 et 20 /b2 ce qui va permettre alors, l'ouverture du volet 18 et l'éjection corrélative de la boite noire et sa flottaison An electric coil 22 is wound around the cylindrical portion of each element 20 / a1 and 20 / bl. These coils cause, when they are electrically and electromagnetically energized, a call from the rods 21 which then come into abutment disengaging them. their embedding in the elements 20 / a2 and 20 / b2 which will then allow the opening of the shutter 18 and the corresponding ejection of the black box and its flotation

L'alimentation électrique ,afin de provoquer, lorsque le circuit électrique est ouvert selon par exemple l'interrupteur représenté schématiquement sur le circuit et par effet électro -magnétique, le retrait de la tige 21 qui vient alors se positionner comme représenté sur la figure 6. The power supply, in order to cause, when the electrical circuit is open according to for example the switch shown schematically on the circuit and by electro-magnetic effect, the withdrawal of the rod 21 which then comes to position as shown in Figure 6 .

Sur la figure 7 est représenté l'ensemble flottant tel qu'exposé sur la figure 1 du brevet N° FR N° 09 02789 après son éjection et qui peut donc résulter de la mise en oeuvre de la présente invention.. FIG. 7 shows the floating assembly as shown in FIG. 1 of patent No. FR No. 09 02789 after its ejection and which may therefore result from the implementation of the present invention.

Sur cette figure, il est rappelé que l'ensemble boite noire 1 et dispositif 5 emprisonnés par le filet 2 et qui est d'un poids p d'environ 7 kg, peut être mis en flottaison par la balise 4 gonflée à l'air d'un diamètre d'environ 20 cm alors que des messages de détresse "MAYDAY" peuvent être envoyés par l'antenne 12 b depuis l'émetteur de détresse 12a devant être noté qu'une cale 5 a peut assurer le calage convenable du système 5 sur la boite noire 1. . In this figure, it is recalled that the set black box 1 and device 5 trapped by the net 2 and which has a weight p of about 7 kg, can be floated by the tag 4 inflated with air with a diameter of about 20 cm while distress messages "MAYDAY" can be sent by the antenna 12 b from the distress transmitter 12a to be noted that a wedge 5a can ensure the proper setting of the system 5 on the black box 1..

Trois types de données peuvent donc être enregistrées dans les boites noires Three types of data can be stored in black boxes

. les messages et conversations émises par les pilotes et les membres d'équipage, . les messages, informations et conversations reçues de l'extérieur, . les commandes de vol . messages and conversations from pilots and crew members,. messages, information and conversations received from outside,. flight orders

Toutes ces informations dont certaines sont analogiques, doivent être adaptées, par un dispositif du genre MODEM, en numérique afin d'être toutes enregistrées dans les boites noires. All this information, some of which is analogue, must be adapted, by a device of the genre MODEM, in digital so as to be all recorded in the black boxes.

C'est au niveau de ces enregistrements numériques que pourrait être détectés des signaux d'alarme précédant un crash immédiat et c'est de ces signaux, que pourrait être extrait le signal de mise en mouvement du dispositif d'éjection E des boites noires et ce par un circuit exposé à titre d'exemple sur la figure 8.. It is at the level of these digital recordings that alarm signals could be detected before an immediate crash, and it is from these signals that the signal of movement of the ejection device E of the black boxes could be extracted. this by a circuit exposed by way of example in FIG.

Sur cette figure est représenté schématiquement l'ensemble des appareils pouvant être mis en oeuvre dans l'invention afin de mettre en action les dispositifs de déverrouillage 20 /a1 et 20 /bl In this figure is shown schematically all the devices that can be implemented in the invention to activate the unlocking devices 20 / a1 and 20 / bl

Un analyseur du genre MODEM par exemple repéré 24 permet l'enregistrement en numérique des divers signaux analogiques et/ou numériques reçus en 25 et ce afin de les,transmettre à la boite noire par le câble de liaison 21. 50 - 5 1 Cet analyser 24 pourrait être conformé afin de détecter des signaux de détresse et ouvrir alors le circuit électrique permettant, par l'alimentation des dispositifs 20, la mise en action des bobines 22.. An analyzer of the type MODEM for example identified 24 allows the digital recording of the various analog and / or digital signals received in 25 and in order to transmit them to the black box by the connecting cable 21. 50 - 5 1 This analyzer 24 could be shaped to detect distress signals and then open the electrical circuit allowing, by the power of the devices 20, the actuation of the coils 22.

La tension de bord de 6V - 12 V ou 24 V, selon le type d'aérodyne rencontré est adaptée aux circuits installés et de plus, des boutons de sécurités tels que 26 /a - 261 b - 26 / c et plus si besoin est,.peuvent être mis à la disposition des pilotes et du personnel naviguant afin de permettre, en cas d'une situation qui leur apparaît désespérée, l'alimentation immédiat des systèmes 20 avec en outre l'utilisation d'une batterie complémentaire de sécurité 27 permettant l'alimentation électrique de ces dispositifs 20 en cas de coupure accidentelle de courant due à un incident précédant le crash. . The edge voltage of 6V - 12 V or 24 V, depending on the type of aerodyne encountered is adapted to the installed circuits and moreover, safety buttons such as 26 / a - 261 b - 26 / c and more if necessary , .may be made available to pilots and navigating personnel in order to allow, in the event of a situation which appears to them hopeless, the immediate feeding of the systems 20 with the addition of the use of a supplementary safety battery 27 allowing the power supply of these devices 20 in case of accidental power failure due to an incident prior to the crash. .

En cas d'enlevage de la boite noire au sol pour entretient par exemple, l'ouverture d'un des boutons 26 est suffisant pour permettre l'ouverture de l'enceinte 14 et l'extraction de cette boite noire. 25 30 35 40 45 50 1 5 10 15 20 30 In case of removal of the black box on the ground to maintain for example, the opening of one of the buttons 26 is sufficient to allow the opening of the enclosure 14 and the extraction of this black box. 25 30 35 40 45 50 1 5 10 15 20 30

Claims

REVENDICATIONS1. I Device for ejecting black boxes that float CLAIMS1. I Device for ejection of black boxes which float soon after the cash at sea of an aerodyne by dissolving a soluble block allowing the swelling of a buoy with correlative emission of a distress signal such as MAYDAY, characterized in that that the whole black box (1) and system (5), which can be linked by a net (2) is put in place in the enclosure (14) existing on the aerodyne and the closure of this enclosure is provided by an opening flap (18) locked by devices (20) arranged at the top and respectively to the left (20 / a) and to the right (20 / b) of the ejection direction and these devices comprise, on the one hand, two elements (20 / a1 - 20 / b1) fixed on the fuselage (15) of the aerodyne and comprising a non-metallic cylindrical portion preferably made of brass having a sliding axial metal rod (21) coming forward axially in the closed position in two elements (20 / a2 -20 / b2) fixed on the opening flap (18) and an bine (22) surrounding each cylindrical part of the elements (20 / a1 - 20 / b1) will ensure, as soon as it is energized and by electromagnetic effect, the removal of the rods (21) and then under the effect of the spring (16). ) the tilting of the flap (16) will be carried out by correlatively causing the ejection of the whole black box (1) / floating system (5) and the flotation.

2 - Device according to claim 1, characterized in that the energizing of the coils (22) depends on the distress signals resulting from the analysis made in digital by a device (24) transmitting to the black box (1) the signals by the connecting cable (21) in addition to safety buttons (26) are made available to pilots and personnel navigating in a desperate situation and one of these buttons also allows the normal opening of the flap (16) to easily access the black boxes.

3 - Device according to claim 1, characterized in that a safety battery (27) is inserted into the electrical circuit of the aircraft so as to ensure the supply of the coils (22) in case of power failure following an incident occurring before the crash.